DE1088641B - Process for bonding cast polyurethane polymers to metal - Google Patents
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
KL.22i 2KL.22i 2
C09j;C08gC09j; C08g
BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT:NOTICE THE REGISTRATION AND ISSUE OF THE EDITORIAL:
G 26994 IVa/22iG 26994 IVa / 22i
6. MAI 1959May 6, 1959
8. SEPTEMBER 1960SEPTEMBER 8, 1960
Die Erfindung betrifft Verfahren zum Verkleben von Polyurethanpolymerisaten mit Metallen.The invention relates to methods for bonding polyurethane polymers to metals.
Elastomere Polyurethanprodukte, die durch Umsetzung von Polyisocyanaten und Polymerisaten hergestellt worden sind, die — wie Polyester, Polyesteramide und Polyalkylenätherglykole — umsetzungsfähige Wasserstoffatome enthalten, sind bekannt. Elastomere Polyurethanschäume, feste verarbeitbare Polyurethankautschuke und flüssige Umsetzungsgemische, die zu geformten Produkten gegossen werden können, sind ebenfalls bereits beschrieben worden.Elastomeric polyurethane products made by reacting polyisocyanates and polymers have been that - such as polyesters, polyester amides and polyalkylene ether glycols - implementable Containing hydrogen atoms are known. Elastomeric polyurethane foams, solid, processable polyurethane rubbers and liquid ones Reaction mixtures that can be cast into shaped products have also been described been.
Die gießbaren Umsetzungsgemische werden z. B. aus Polyestern hergestellt, die entweder bei Raumtemperatur flüssig sind oder bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen geschmolzen werden können und die mit Polyisocyanaten und vorzugsweise einem Diisocyanat und einem Vernetzungsmittel, wie Wasser, einem Glykol oder einem Diamin, vermischt worden sind. Gegebenenfalls können noch andere nicht umsetzungsfähige Bestandteile, wie Füllstoffe oder färbende Mittel, zugesetzt werden. Neben den hervorragenden physikalischen Eigenschaften im ge^- härteten Zustand besteht der Vorteil solcher Gießmassen darin, daß sie in verhältnismäßig einfachen, leichten Formen gegossen und ohne Anwendung hoher Temperaturen und Drücke, die gewöhnlich beim Verformen von Kautschukprodukten aus festen natürlichen oder synthetischen Kautschuken verwendet werden, gehärtet werden können.The pourable reaction mixtures are e.g. B. made of polyesters that are either at room temperature are liquid or can be melted at relatively low temperatures and those with polyisocyanates and preferably a diisocyanate and a crosslinking agent such as Water, a glycol or a diamine. If necessary, others can non-reactive components, such as fillers or coloring agents, are added. In addition to the excellent physical properties in ge ^ - hardened state, the advantage of such casting compounds is that they can be used in relatively simple, Molded easily and without the application of high temperatures and pressures usually encountered when deforming used by rubber products made from solid natural or synthetic rubbers can be hardened.
Beispiele für geformte Produkte, die aus flüssigen, gießbareii Umsetzungsgemischen hergestellt worden sind, sind feste Reifen für technische Zwecke, Dichtungen, Getriebe, verstärkte Verstellriemen, Buchsen und andere Maschinenbestandteile, zu denen metallverstärkte geformte Teile für Kraftfahrzeuge gehören. Die Haftfestigkeit dieser gießbaren Urethanmassen an Metallen ist für die meisten Zwecke sogar ohne Verwendung von Klebmitteln angemessen. Wenn jedoch der metall verstärkte Teil erhöhten Tem- '40 peraturen ausgesetzt wird, hat sich die Haftfestigkeit des Elastomeren an Metall nicht stets als zufriedenstellend erwiesen. Bei hohen Temperaturen erfolgt gewöhnlich ein vorzeitiges Versagen des Teils durch Ablösen des Kautschuks von dem Metall.Examples of molded products made from liquid, pourable, reaction mixtures are solid tires for technical purposes, seals, gears, reinforced adjustment belts, bushings and other machine components including metal reinforced molded parts for automobiles. The bond strength of these castable urethane compositions to metals is even for most purposes adequate without the use of adhesives. However, when the metal reinforced part increased tem- '40 is exposed to temperatures, the adhesive strength of the elastomer to metal has not always been satisfactory proven. Premature failure of the part usually occurs at high temperatures Separation of the rubber from the metal.
Zur Verbesserung der Haftfestigkeit dieser Polymerisate an Metallen in der Hitze ist ein Verfahren
bekanntgeworden, bei dem ein zweimaliges Behandeln mit einem Bindemittel erfolgt. Dabei wird auf
die Metalloberfläche ein erstes Haftmittel (»Zement«) aufgetragen, das getrocknet und gehärtet werden
muß, dann wird ein zweites Haftmittel (»Zement«) direkt auf das erste, zuvor gehärtete Bindemittel aufgetragen,
das wiederum getrocknet und gehärtet wer-Verfahren zum Verkleben
von gegossenen Polyurethanpolymerisaten mit MetallTo improve the adhesive strength of these polymers to metals in the heat, a process has become known in which two treatments with a binder are carried out. A first adhesive ("cement") is applied to the metal surface, which must be dried and hardened, then a second adhesive ("cement") is applied directly to the first, previously hardened binder, which in turn is dried and hardened for gluing
of cast polyurethane polymers with metal
Anmelder:Applicant:
The Goodyear Tire & Rubber Company,
Akron, Ohio (V. St. A.)The Goodyear Tire & Rubber Company,
Akron, Ohio (V. St. A.)
Vertreter: Dipl.-Ing. W. Meissner,Representative: Dipl.-Ing. W. Meissner,
Berlin-Grunewald, Herbertstr. 22,Berlin-Grunewald, Herbertstr. 22
und Dipl.-Ing. H. Tischer, München 2, Patentanwälteand Dipl.-Ing. H. Tischer, Munich 2, patent attorneys
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 21, Mai 1958Claimed priority:
V. St. v. America dated May 21, 1958
den muß, worauf schließlich das elastomere Polymerisat auf die Oberfläche des zweiten Bindemittels gegossen wird.the must, whereupon finally the elastomeric polymer on the surface of the second binder is poured.
Es wurde jetzt gefunden, daß eine vereinfachte Haftmittelmasse, bei der nur ein Haftmittel verwendet wird, zur Erzielung einer verbesserten Bindefestigkeit in der Hitze zwischen bestimmten gießbaren Polyurethanumsetzungsgemischen und Metall benutzt werden kann.It has now been found that a simplified adhesive composition that uses only one adhesive is used to achieve improved hot bond strength between certain castables Polyurethane conversion mixtures and metal can be used.
Das zur Herstellung der hochtemperaturfesten Bindungen zwischen dem oben beschriebenen Polyurethanelastomeren und dem Metall verwendete erfindungsgemäße Klebemittel ist ein Gemisch aus (A) einem harzartigen Mischpolymerisat aus SO bis 80 Gewichtsprozent Styrol und 50 bis 20 Gewichtsprozent Acrylsäurenitril und (B) Polyisocyanaten, die in der USA.-Patentschrift 2 683 730 eingehend beschrieben sind und Polyurethangemische der FormelThis is used to produce the high-temperature-resistant bonds between the polyurethane elastomers described above and the metal used adhesive according to the invention is a mixture of (A) a resinous copolymer of SO to 80 percent by weight Styrene and 50 to 20 percent by weight of acrylonitrile and (B) polyisocyanates, which are in the U.S. Patent 2,683,730 and polyurethane mixtures of the formula
OCN-R- (CY2-R'-NCO)n OCN-R- (CY 2 -R'-NCO) n
sind, in der R und R' Arylenreste sind, Y Wasserstoff, ein Alkyl- oder Arylrest ist und η eine ganze Zahl ist, wobei diese Gemische höchstens 40% des Diisocyanats enthalten.in which R and R 'are arylene radicals, Y is hydrogen, an alkyl or aryl radical and η is an integer, these mixtures containing at most 40% of the diisocyanate.
Die Polyurethanumsetzungsprodukte, die als elastomerer Bestandteil bei dem Klebeverfahren der Erfindung verwendet werden sollen, werden hergestellt, indem o-Dichlorbenzidin, das als Vernetzungsmittel wirkt, S^'-Dimethyl-^'-diphenylendiisocyanat, dasThe polyurethane reaction products used as the elastomeric ingredient in the bonding process of the invention to be used are made by adding o-dichlorobenzidine, which is used as a crosslinking agent acts, S ^ '- dimethyl - ^' - diphenylene diisocyanate, that
009 590/391009 590/391
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als Härtungsmittel fungiert, und ein flüssiger Poly- kleben der Polyurethanalastomeren mit Metallen, wie ester umgesetzt werden, der aus mindestens einer Di- Eisen, Aluminium, Stahl, rostfreiem Stahl, Zinkcarbonsäure und mindestens einem Glykol hergestellt plattierung, Messing und anderen Legierungen, verworden ist und ein Molekulargewicht von 1500 bis wendet.acts as a curing agent, and a liquid poly- gluing the polyurethane elastomers with metals, such as ester are implemented, which of at least one di-iron, aluminum, steel, stainless steel, zinc carboxylic acid and at least one glycol made of plating, brass and other alloys and a molecular weight of 1500 to applies.
2500, eine Hydroxylzähl von 45 bis 75 und eine Säure- 5 Bei der Herstellung von Schichtgebilden nach
zahl von nicht oberhalb 5 hat. Das Umsetzungs- dem Klebeverfahren der Erfindung wird die Metallprodukt
aus o-Dichlorbenzidin, 3,3'-Dimethyl-4,4'- oberfläche vorzugsweise zunächst durch Entfetten,
diphenylendiisocyanat und dem Polyester liefert eine eine chemische Reinigungsbehandlung und/oder
gehärtete Polyurethanmasse, die gegenüber Erweichen Kugel- oder Sandstrahlbehandlung gereinigt. Nach
und Verformen bei erhöhten Temperaturen eine aus- io dem Reinigen der Metalloberfläche wird diese mit
gezeichnete Widerstandsfestigkeit besitzt. dem Klebemittel überzogen, das nach einem üblichen
Die Polyisocyanatgemische werden hergestellt, in- Verfahren, so z. B. durch Eintauchen, Aufsprühen,
dem die Kondensationsprodukte von primären Aryl- oder Aufstreichen, aufgetragen werden kann. Das
monoaminen und aliphatischen oder aromatischen Klebemittel wird dann trocknen gelassen, worauf
Aldehyden oder Ketonen phosgenisiert werden. Wenn 15 das flüssige Polyurethanumsetzungsgemisch gegen die
das Molverhältnis von Amin zu Aldehyd oder Keton mit dem Bindemittel behandelte Metalloberfläche geauf
einen Bereich von 4 :2,5 bis 4 : 3,5 beschränkt gössen und härten gelassen wird. Obwohl das PoIywird
und das Amin in der größeren molaren Menge urethanumsetzungsgemisch auch bei Raumtemperatur
zugegen ist, wird bei der anschließenden Phosgeni- härten kann, wird das Schichtgebilde vorzugsweise
sierung ein Polyisocyanatgemisch erhalten, in dem 20 15 Minuten bis zu einigen Stunden auf eine Tetnpedas
Diisocyanat in einer 40 Gewichtsprozent nicht ratur von 100 bis 150° C erhitzt,
übersteigenden Menge enthalten ist. Bevorzugte Poly- Die bei der Herstellung der Polyurethanelastoisocyanatgemische,
die als Klebemittel verwendet tneren verwendeten Polyester sind solche, die durch
werden, werden erhalten, wenn die Polyamine phos- Kondensationsumsetzung einer oder mehreren Digenisiert
werden, die bei der Kondensation von Anilin 25 carbonsäuren und einem oder mehreren Glykolen hermit
Formaldehyd, Benzaldehyd, Acetaldehyd, Methyl- gestellt worden sind. Beispiele für Dicarbonsäuren,
äthylketon oder Aceton; von o-Toluidin mit Form- die bei der Herstellung dieser Polyester verwendet
aldehyd, Benzaldehyd, Methyläthylketon oder Aceton; werden können, sind: Bernstein-, Glutar-, Adipin-,
von o-Anisidin mit Formaldehyd, Benzaldehyd, Pimelin-, Kork-, Azelain- und Sebazinsäure. Von
Acetaldehyd, Methyläthylketon oder Aceton; und von 30 diesen Säuren werden vorzugsweise Adipin- und
a-Naphthylamin mit Formaldehyd, Benzaldehyd, Sebazinsäure verwendet. Beispiele für Glykole, die
Acetaldehyd, Methyläthylketon oder Aceton erhalten zur Herstellung der Polyester verwendet werden
werden. Es wurde gefunden, daß besonders gute Er- können, sind Äthylenglykol, Propylenglykol, Butylengebnisse
dann erreicht werden, wenn das Polyiso- glykol, Pentamethylenglykol und Hexamethylenglycyanatgemisch,
das durch Phosgenisieren des AmHn7 35 kol. Äthylenglykol, Propylenglykol, und Gemische
För'maldehyd-Kondensationsproduktes hergestellt wor- dieser beiden Glykole werden vorzugsweise verwendet,
den ist, zur Herstellung des Klebemittels verwendet Wie oben bereits ausgeführt, soll der Polyester ein
wird. durchschnittliches Molekulargewicht von 1500 bis Ein besonders wirksames Styrol-Acrylsäurenitril- 2500 und dementsprechend eine Hydroxylzähl von 45
Harz, das zur Herstellung des Klebemittels brauchbar 40 bis 75 bei einer Säurezahl von nicht oberhalb 5 haben,
ist, ist ein Kunstharz, das durch Polymerisieren von Der angegebene Molekulargewichtsbereich umfaßt
ungefähr 70 Gewichtsteilen Styrol und 30 Gewichts- Polyester, die entweder bei Raumtemperatur oder bei
.teilen Acrylsäurenitril hergestellt ist. verhältnismäßig niedrigen Temperaturen die zum
Das bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Gießen im flüssigen Zustand geeignete Beschaffenheit
Klebemittel verwendete Gewichtsverhältnis von Poly- 45 haben und die gehärtete Polymerisate mit ausgezeichisocyanat
zu Styrol-Acrylsäurenitril-Harz kann inner- neten physikalischen Eigenschaften liefern. Die
halb vergleichsweise weiter Grenzen verändert wer- oberste Säurezahl ist angegeben worden, um solche
den, wobei sich die Verwendung von 1 bis 300 Teilen Polyester auszuschließen, die vorwiegend durch Car-Polyisocyanatgemisch
je 100 Teilen des Harzes als boxylgruppen begrenzt sind und die mehr harzartige zufriedenstellend erwiesen hat. Vorzugsweise werden 50 als kautschukartige Produkte liefern, wenn sie mit
10 bis 100 Gewichtsteile Polyisocyanatgemische je einem Diisocyanat umgesetzt werden.
100 Gewichtsteile Harz verwendet, wobei die besten Besonders geeignet sind die Polyester, die aus Adi-Ergebnisse
mit Klebemitteln erhalten werden, die pinsäure und einem Gemisch von Glykolen, das etwa
etwa 50 Gewichtsteile Polyisocyanat je 100 Gewichts- 80 Molprozent Äthylenglykol und 20 Molprozent Proteile Harz enthalten. 55 pylenglykol enthält, hergestellt worden sind, in dem
Das Klebemittel wird durch Auflösen des Harzes - Molekulargewichtsbereich von etwa 2000, und die
und des Polyisocyanats in einem indifferenten Lö- eine Säurezahl nicht oberhalb von 2 haben,
sungsmittel hergestellt, das weder in die Umsetzung Wie bekannt, wird bei der Herstellung von PoIyeingeht
noch eine Umsetzung zwischen den anderen urethanprodukten gewöhnlich ein Überschuß an Di-Bestandteilen
des Klebemittels chemisch beeinflußt. 60 isocyanat verwendet, damit die Härtung des PolyBeispiele
für geeignete inerte Lösungsmittel sind esters sichergestellt ist und ausreichende Reaktions-Toluol,
Äthylendichlorid, Methyläthylketon, Mono- stellen für andere Bestandteile geliefert werden, die
chlorbenzol und Methylendiehlorid. Der Festkörper- —wie o-Dichlorbenzidin—reaktionsfähigen Wassergehalt
des Klebemittels kann zwischen 2 und 40 Ge- stoff enthalten. Die Menge des Diisocyanatüberwichtsprozent
des Gesamtgewichtes des Klebemittels 65 Schusses ist ·—- wenn auch nicht ausschlaggebend —
verändert werden, wobei Klebemittel, die 5 bis 20 Ge- wichtig, weil das Diisocyanat der teuerste, in dem
wichtsprozent Festbestandteile enthalten, Vorzugs- Umsetzungsgemisch verwendete Bestandteil ist. Polyweise
verwendet werden. urethanprodukte mit außergewöhnlichen Eigen-Bei der praktischen Durchführung des erfindungs- schäften werden erhalten, wenn — auf 1 Mol des
gemäßen Verfahrens wird.das Klebemittel zum Ver- 70 Polyesters bezogen —-· der Polyester mit 0,10 bis2500, a hydroxyl number of 45 to 75 and an acid number of not more than 5 in the production of layer structures. The implementation of the gluing process of the invention is the metal product of o-dichlorobenzidine, 3,3'-dimethyl-4,4'- surface preferably first by degreasing, diphenylene diisocyanate and the polyester provides a chemical cleaning treatment and / or cured polyurethane composition, which is opposite Softening cleaned by ball or sandblasting. After deforming and deforming at elevated temperatures, the cleaning of the metal surface will result in its resistance resistance being marked. The polyisocyanate mixtures are prepared in a process, e.g. By dipping, spraying, to which the condensation products of primary aryl or brushing can be applied. The monoamine and aliphatic or aromatic adhesive is then allowed to dry, whereupon aldehydes or ketones are phosgenated. When the liquid polyurethane reaction mixture is poured against the molar ratio of amine to aldehyde or ketone treated metal surface with the binder limited to a range of 4: 2.5 to 4: 3.5 and allowed to cure. Although the poly is and the amine is also present in the larger molar amount of the urethane reaction mixture at room temperature, the phosgene can harden during the subsequent phosgene, the layer structure is preferably obtained from a polyisocyanate mixture in which a tetnpedas diisocyanate in 20 15 minutes to a few hours a 40 percent by weight not heated from 100 to 150 ° C,
excess amount is included. Preferred poly- The polyesters used in the preparation of the polyurethane elastoisocyanate mixtures used as adhesives are those which are obtained when the polyamines are obtained when the condensation reaction of one or more of the condensation reactions of aniline 25 carboxylic acids and one or more are digested several glycols with formaldehyde, benzaldehyde, acetaldehyde, and methyl. Examples of dicarboxylic acids, ethyl ketone or acetone; of o-toluidine with form- aldehyde, benzaldehyde, methyl ethyl ketone or acetone used in the manufacture of these polyesters; are: succinic, glutaric, adipic, o-anisidine with formaldehyde, benzaldehyde, pimelic, cork, azelaic and sebacic acid. From acetaldehyde, methyl ethyl ketone or acetone; and of these acids, adipic and α-naphthylamine with formaldehyde, benzaldehyde, sebacic acid are preferably used. Examples of glycols obtained from acetaldehyde, methyl ethyl ketone or acetone can be used to produce the polyester. It has been found that particularly good results are ethylene glycol, propylene glycol, butylene results are achieved when the polyisoglycol, pentamethylene glycol and hexamethylene glycyanate mixture, which is obtained by phosgenation of AmHn 7 35 kol. Ethylene glycol, propylene glycol, and mixtures of för'maldehyde condensation product produced, of which these two glycols are preferably used, which is used to produce the adhesive. As already stated above, the polyester should be used. average molecular weight from 1500 to 2500 to A particularly effective styrene-acrylonitrile-2500 and accordingly a hydroxyl number of 45. Resin useful for making the adhesive have 40 to 75 with an acid number not above 5 is a synthetic resin which is obtained by polymerizing the The specified molecular weight range comprises approximately 70 parts by weight of styrene and 30 parts by weight of polyester, which is made either at room temperature or at. parts of acrylonitrile. The weight ratio of poly-45 used for the production of the casting according to the invention in the liquid state and the hardened polymer with excellent isocyanate to styrene-acrylonitrile resin can provide internal physical properties. The half comparatively broad limits to be changed, the uppermost acid number has been given to exclude the use of 1 to 300 parts of polyester, which are mainly limited by a car-polyisocyanate mixture per 100 parts of the resin as boxyl groups and the more resinous ones are satisfactory has proven. 50 are preferably obtained as rubber-like products if they are reacted with 10 to 100 parts by weight of polyisocyanate mixtures each with a diisocyanate.
100 parts by weight of resin used, the best being the polyesters, which are obtained from Adi results with adhesives, the pinic acid and a mixture of glycols, about 50 parts by weight of polyisocyanate per 100 parts by weight of 80 mole percent ethylene glycol and 20 mole percent per part resin contain. 55 contains pylene glycol, in which the adhesive is prepared by dissolving the resin - molecular weight range of about 2000, and the polyisocyanate and the polyisocyanate in an indifferent solvent - have an acid number not above 2,
As is known, in the production of poly a reaction between the other urethane products is usually chemically influenced by an excess of di-constituents of the adhesive. 60 isocyanate is used so that the hardening of the polyesters is ensured and sufficient reaction toluene, ethylene dichloride, methyl ethyl ketone, mono sites for other constituents such as chlorobenzene and methylene dichloride are supplied. The solids - like o-dichlorobenzidine - reactive water content of the adhesive can contain between 2 and 40 substances. The amount of diisocyanate overweight percent of the total weight of the adhesive 65 shots - although not decisive - can be changed, with adhesives that are 5 to 20 percent important because the diisocyanate is the most expensive component used in the weight percent solids, the preferred reaction mixture is. Can be used poly-wise. Urethane products with exceptional properties are obtained when - based on 1 mole of the process according to the invention, the adhesive is related to the polyester - · the polyester with 0.10 to
0,80 Mol o-Dichlorbenzidin und 1,25 bis 2 Mol 3,3'-Dimethyl-4,4'-diphenylendiisocyanat umgesetzt wird, wobei das Diisocyanat stets in einem molaren Überschuß von mindestens 10% gegenüber der gesamten molaren Menge des Dichlorbenzidins und des Polyesters verwendet wird.0.80 moles of o-dichlorobenzidine and 1.25 to 2 moles of 3,3'-dimethyl-4,4'-diphenylene diisocyanate is implemented, the diisocyanate always in a molar excess of at least 10% over the total molar amount of dichlorobenzidine and polyester is used.
Ein im Hinblick auf die physikalischen Eigenschaften des gehärteten Produktes und der physikalischen Eigenschaften des flüssigen Gemisches besonders brauchbarer Ansatz enthält etwa 100 Gewichtsteile eines Polyesters mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 2000, etwa 6 Gewichtsteile o-Dichlorbenzidin und etwa 23 Gewichtsteile 3,3'-Dimethyl-4,4'-diphenylendiisocyanat.One in terms of physical properties the cured product and the physical properties of the liquid mixture in particular useful batch contains about 100 parts by weight of a polyester with an average Molecular weight of about 2000, about 6 parts by weight of o-dichlorobenzidine and about 23 parts by weight 3,3'-dimethyl-4,4'-diphenylene diisocyanate.
Das gießbare Polyurethanumsetzungsgemisch wird hergestellt, indem der Polyester auf eine Temperatur von 100 bis 140° C erhitzt, das Diisocyanat zugesetzt wird, die Umsetzungsteilnehmer 30 bis 40 Minuten gründlich vermischt bzw. homogen vermengt werden, das Diaminvernetzungsmittel zugesetzt und anschließend dieser Umsetzungsteilnehmer etwa 1 Minute mit dem Gemisch homogen vermischt wird, worauf das vollständige Umsetzungsgemisch in eine Form oder auf eine zu begießende Oberfläche gegossen wird. Obwohl das Umsetzungsgemisch auch ohne Anwendung zusätzlicher Wärme härtet, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das gegossene Produkt in einen erhitzten Luftofen zu bringen oder die Form durch einige andere Maßnahmen, z. B. in einer Härtungspresse, zwecks Erhöhung der Härtungsgeschwindigkeit des Umsetzungsgemisches zu erhitzen.The castable polyurethane reaction mixture is prepared by bringing the polyester to a temperature heated from 100 to 140 ° C, the diisocyanate is added, the reactants 30 to 40 minutes thoroughly mixed or mixed homogeneously, the diamine crosslinking agent added and then this reactant is mixed homogeneously with the mixture for about 1 minute, whereupon the complete reaction mixture is poured into a mold or onto a surface to be watered. Even though the reaction mixture hardens even without the application of additional heat, it has been found to be advantageous proven to put the cast product in a heated air oven or the mold by some others Measures, e.g. B. in a curing press, in order to increase the curing speed of the To heat the reaction mixture.
Die Anwendung von Druck während des Härtens in dem Ofen hat sich nicht als erforderlich oder notwendig erwiesen. Die Druckanwendung auf in einer Presse gehärtete Produkte liefert jedoch günstige Ergebnisse. The application of pressure during curing in the oven has not been found to be necessary or necessary proven. However, the application of pressure to products cured in a press gives favorable results.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert, die jedoch nicht den Erfindungsbereich beschränken sollen und in denen, falls nicht anders angegeben, Teile Gewichtsteile sind.The invention is further illustrated by the following examples, which, however, are not intended to limit the scope of the invention and, if not, in which otherwise indicated, parts are parts by weight.
Ein 70: 30-Mischpolymerisat aus einem Styrol-Acrylsäurenitril-Harz (20 Teile) wurde in Äthylendichlorid (80 Teile) gelöst. Ein Polyisocyanatgemisch (20 Teile), das durch Phosgenisieren eines Gemisches eines Polyaminharzes aus Anilin und Formaldehyd hergestellt worden war und ein Aminäquivalent von ungefähr 136 hatte) wurde in 80 Teilen Äthylendichlorid gelöst. Ein Bindemittel wurde durch Vermischen von 5 Teilen der Polyisocyanatlösung mit 95 Teilen der Harzlösung hergestellt. Ein etwa 2,5 cm breiter, mit Zink plattierter Metallstreifen wurde mitA 70:30 copolymer made from a styrene-acrylonitrile resin (20 parts) was dissolved in ethylene dichloride (80 parts). A polyisocyanate mixture (20 parts) obtained by phosgenating a mixture of a polyamine resin of aniline and formaldehyde and had an amine equivalent of approximately 136) was added in 80 parts of ethylene dichloride solved. A binder was made by mixing 5 parts of the polyisocyanate solution with 95 parts of the resin solution were prepared. A zinc plated strip of metal about 1 inch (2.5 cm) wide was used
xo einem Sandstrahlgebläse behandelt und mit einem einzigen Überzug des Klebemittels bedeckt, der dann trocknen gelassen wurde. Ein Polyester (100Teile), der aus Adipinsäure und einem Gemisch von GIykolen, das 80 Molprozent Äthylenglykol und 20 MoI-prozent Propylenglykol enthielt, hergestellt worden war, ein durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 2000, eine Hydroxylzahl von etwa 57 und eine Säurezahl von 0,8 hatte, wurde in einem Vakuum von 20 mm Hg 1 Stunde auf 120° C erhitzt. Diesem Polyester wurden 23 Teile 3,3'-Dimethyl-4,4'-diphenylendiisocyanat zugesetzt. Das Gemisch wurde unter einem Vakuum von 20 mm Hg 30 Minuten bei einer Temperatur von 1200C gerührt. Dann wurde o-Dichlorbenzidin (6 Teile) zugesetzt und mit dem Polyester und dem Diisocyanat 1 Minute lang vermischt, worauf eine Schicht des flüssigen Umsetzungsgemisches auf den mit dem Bindemittel behandelten und mit Zink plattierten Streifen gegossen wurde. Der überzogene Streifen wurde in einem Luftofen 24 Stunden auf eine Temperatur von 1210C erhitzt und dann 24 Stunden bei Raumtemperatur altern gelassen, ehe mit den Haftfestigkeitsversuchen begonnen wurde. S treifenhaftfestigkeitsversuche, deren Ergebnisse in Tabelle I angegeben sind, wurden mit der gehärteten Probe durchgeführt. Der gleiche Versuch wurde wiederholt, wobei an Stelle des Zinkstreifens ein Stahlstreifen verwendet wurde. Weitere Proben wurden hergestellt und untersucht, wobei verschiedenartige Mengen der Harz- und Isocyanatlösungen verwendet wurden. Die vorgenommenen Änderungen und die dabei erhaltenen Haftfestigkeitswerte sind in Tabelle I angegeben, wobei die Haftfestigkeitswerte in kg angegeben sind, die zum Abziehen des Elastomeren in einer Breite von 2,5 cm von dem Metall erforderlich sind.xo sandblasted and covered with a single coat of the adhesive which was then allowed to dry. A polyester (100 parts) made from adipic acid and a mixture of glycols containing 80 mole percent ethylene glycol and 20 mole percent propylene glycol, an average molecular weight of about 2000, a hydroxyl number of about 57 and an acid number of 0.8 was heated in a vacuum of 20 mm Hg at 120 ° C for 1 hour. 23 parts of 3,3'-dimethyl-4,4'-diphenylene diisocyanate were added to this polyester. The mixture was stirred at a temperature of 120 ° C. under a vacuum of 20 mm Hg for 30 minutes. Then o-dichlorobenzidine (6 parts) was added and mixed with the polyester and diisocyanate for 1 minute, after which a layer of the liquid reaction mixture was poured onto the binder treated and zinc plated strip. The coated strip was heated in an air oven for 24 hours at a temperature of 121 0 C and then 24 hours at room temperature, allowed to age before was started with the adhesion strength tests. Strip adhesion tests, the results of which are given in Table I, were performed on the cured sample. The same experiment was repeated using a steel strip in place of the zinc strip. Additional samples were prepared and tested using varying amounts of the resin and isocyanate solutions. The changes made and the bond strength values obtained are given in Table I, the bond strength values being given in kg, which are required to peel the elastomer over a width of 2.5 cm from the metal.
HarzlösungBindemit
Resin solution
Isocyanatlösungtelmass
Isocyanate solution
ZinkplattierungAdhesion strength
Zinc plating
Stahlt on metal
stole
Skala bei 68 kgExcept for
Scale at 68 kg
Neben diesen Ergebnissen werden andere ausgezeichnete Haftfestigkeitswerte erhalten, wenn das Klebemittel der vorliegenden Erfindung zum Verbinden der erläuterten Elastomeren mit anderen Metallen, wie Eisen, Aluminium oder Messing, verwendet wird. Das Klebemittel ist besonders zur Herstellung von festen technischen Radreifen wirksam, bei der das Polyurethanelastomere auf einer Metallradnabe oder einem Metallreif geformt wird. Wenn diese Räder starken Belastungen ausgesetzt werden, wird während der Verwendung eine beträchtliche Wärme entwickelt. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Verkleben von Kautschuk mit Metall wird ein Radkranz für technische Zwecke hergestellt, der derartig hohen Temperaturen ausgezeichnet widersteht.Besides these results, other excellent bond strength values are obtained when the Adhesives of the present invention for joining the illustrated elastomers to other metals, such as iron, aluminum or brass is used. The adhesive is special for manufacture of solid technical wheel tires effective in which the polyurethane elastomer on a metal wheel hub or a metal hoop. If these wheels are subjected to heavy loads, considerable heat is generated during use. According to the invention Procedure for gluing rubber with metal, a wheel rim is made for technical purposes, which withstands such high temperatures excellently.
Obwohl nur bestimmte Ausfuhrungs formen und Einzelheiten beschrieben worden sind, können selbst-Although only certain forms of execution and Details have been described can be
verständlich die verschiedensten Änderungen vorgenommen werden, ohne daß der Erfindungsbereich verlassen wird.understandably various changes can be made without departing from the scope of the invention will.
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